JPS59116280A - 無水フタル酸蒸留残渣の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無水フタル酸蒸留残渣の処理方法に関するも
のである。詳しく述べると、ナフタリンまたはオルソキ
シレンを接触気相酸化して得られる無水７タル酸の蒸留
残渣の処理方法に関するものである。

無水フタル酸はナフタリンまたはオルソキシレンの空気
酸化により製造されるが、同時に種々の化合物が不純物
として副生ずるのでこれを精製する必要がある。この精
製は、蒸留による精製が通常であり、連続若しくは回分
蒸留により蒸留精製される。

この蒸留では無水フタル酸より低沸点の留分と高沸点の
留分若しくは残渣とが分離除去され、無水フタル酸留分
が精製無水フタル酸として回収される。ここで、無水フ
タル酸より高沸点の留分若しくは残渣は、なお多量の無
水フタル酸分を含有しているので製品歩留を向上させる
ため、これを再蒸留して無水フタル酸分を回収すること
が有利である。そこで、本発明者らは粗製無水フタル酸
を精製蒸留に供した際発生する蒸留残渣（無水フタル酸
より高沸点の留分若しくは残渣を意味する）の一部を、
粗製無水フタル酸の蒸留工程へ循環する方法について検
討を行なった。しかしながら、このように塔底物を蒸留
工程に循環しながら、ナフタリンの接触気相酸化により
えられる粗製無水フタル酸の連続蒸留を行なうと、未知
不純物の製品への混入、そのための製品歩留の低下、装
置の腐食など、従来の回分操作においては予想もしえな
かったようなトラブルが生じることを見出した。

そこで、蒸留残渣を粗製無水フタル酸の蒸留工程へその
まま循環させる方法ではなく、別に蒸留を行い、無水フ
タダル酸を留出させ、それを製品とし、て回収または留
出物を粗製無水７タル酸の蒸留工程へ循環させる方法に
ついて検討した。この場合は前述のような問題は生じな
いことが認められたが、蒸留残渣から無水フタル酸を一
定量以上回収すると凝固点が上昇し、蒸留が困難となる
ばかりでなく蒸留釜に残存する残渣物の除去が困難とな
ることさえ生ずることが認められた。

回分蒸留の場合は、連続蒸留の場合に比べて蒸留残渣か
らの無水フタル酸の回収率を高くすることが可能である
が、やはりその残渣物中の無水フタル酸分が一定量以下
になると凝固点が上昇し、蒸留釜からの抜取り作業が困
難となると同時に移送管内での閉塞問題が生ずる。蒸留
残渣の組成によっても異なるが、−例としてナフタリン
の接触気相酸化により得られた粗製無水フタル酸の蒸留
残渣であって、無水フタル酸分８５重量％およびその他
生として約３００°Ｃ以下の留分１５爪量％からなる蒸
留残渣の場合、無水フタル酸分が７０重社％以下になる
と残渣物の凝固点が１６０°Ｃ以上になることが認めら
れ、この場合は無水７タル酸の回収率を５０％にするこ
とさえ困難であることが判明した。

本発明は、前記のごとき従来法の諸欠点を解消するため
になされたもので、ナフタリンまたはオルソキシレンを
分子状酸素含有ガスにより接触気相酸化して得られ・る
粗製無水フタル酸を精製蒸留に供して低沸点留分および
無水フタル酸留分を分離する際に発生ずる蒸留残渣を、
回分式に減圧蒸留することによって該蒸留残渣中に含有
されている無水フタル酸を回収し、該無水フタル酸回収
後の残渣物には無水フタル酸より低沸点の留分を混合し
て該残渣物を蒸留釜外へ抜出すことを特徴とする無水フ
タル酸蒸留残渣の処理方法である。

つぎに図面を参照しつつ本発明を説明する。すなわち、
図面において、ナフタリンまたはオルソキシレン、好ま
しくはナフタリンの空気による接触気相酸化により得ら
れた粗製無水フタル酸は、必要により熱処理等の前処理
をされたのち、ライン１より第１蒸留塔２に送られ、ピ
ッチ等の重質物がライン３から分離される。第１蒸留塔
２で気化した留分は、塔頂よりライン４を経て凝縮器５
に送られ、ここで凝縮してライン６より第２蒸留塔７へ
送られ、減圧蒸留に供される。この際、凝縮器５を省略
して気化物を蒸留塔７へ直接供給することも可能である
。蒸留残渣の一部は、ライン８より高沸点物蒸留塔９の
蒸発釜１０に送られ、回分式で減圧蒸留に供される。高
沸点物蒸留塔９からの留分は、製品とすることもできる
が、ライン１１を経て、凝縮器１２で凝縮してその一部
を蒸留塔９へ環流したのち、残余は必要により第２蒸留
塔７へ循環することが好ましい。純無水フタル酸は、ラ
イン１３より取出され、凝縮器１４で凝縮されたのち、
ライン１５より製品として取出される。

無水フタル酸より佛点の低い成分は、塔頂よりライン１
６を経て凝縮器１７に送られて凝縮され、その一部はラ
イン１８により蒸留塔へ還流され、残りはライン１９に
より排出され、タンク２１に送られる。その一部は、蒸
発釜１ｏ中の蒸留残渣−から所定量の無水フタル酸を回
収して生じる高粘度の残渣物中に混合され、該残渣物を
溶解してライン２０により糸外へ排出される。なお、第
２蒸留塔は更に二つの蒸留塔に分けてもよく、この場金
弟１蒸留塔の次の蒸留塔では低沸点の留分が塔頂から分
離され、塔底液はその次の蒸留塔へ送−られ、塔頂より
純無水フタル酸が回収され、塔頂から蒸留残渣が抜き出
される。

しかして、高沸点物蒸留塔９における蒸留は、回分式で
２００　Ｔｏｒｒ以下、好ましくは５０〜５０Ｔｏｒｒ
の減田下に行なわれる。この蒸留は、残渣物中の無水フ
タル酸分が５０重量％以下となるまで行なうことが可能
であるが、残渣物の凝固点が２３０℃を越えない時点で
終了させることが好ましい。なお、ここで蒸留する蒸留
残渣は無水フタル酸より高沸点の留分若しくは残渣の全
部であってもよいが、ピッチ分等の特に重質の残渣は図
面に示した例のように分けて別に処理することが無水フ
タル酸の回収率を上げるためには有利である。

このようにして蒸留残渣中の無水フタル酸分を高率に回
収することにより、蒸発釜１０内に残存する残渣物は凝
固点が１３０℃、好ましくは１６０°Ｃを越える高いも
のとなるので、このままでは抜き出しが困難である。そ
こで、本発明においてはこの残渣物に無水フタル酸より
低沸点の留分を添加混合する。すなわち、安息香酸また
はトルイル酸等を主成分とする無水フタル酸より低沸点
の留分をこの残渣物に添加すると凝固点および粘度が著
しく低下し、抜き出しが極めて容易になることが認めら
れたのである。そのため、残渣物の凝固点が１６０℃を
越えるまで無水フタル酸分を回収したとしても、抜き出
しが十分可能となるのである。

残渣物に添加混合する低沸点の留分としては安息香酸ま
たはトルイル酸等の無水フタル酸を製造する際に副生ず
る低沸点成分を主として含有する留分が好ましく、低沸
点成分の含有量は１０〜１００％、好ましくは３０〜９
０％程度がよい。

このような留分としては、粗製無水フタル酸を精製蒸留
する際に塔頂から得られる低沸点留分が最も好ましい。

低沸点留分の添加量は残渣物の組成および低沸点留分の
組成によって異なるが、いずれにしてもこれを添加混合
したのち、約１５０℃以下、好ましくは約１３０℃以下
の凝固点となるように添加する。ナフタリンを酸化して
得られた粗製無水フタル酸精製蒸留の際の蒸留残渣から
無水フタル酸を回収したのちの凝固魚釣１６０〜２００
℃の残渣物に対しては、安息香酸を５０〜９０％および
無水フタル酸５０〜１０％含有する低沸点留分を残渣物
１００重量部に対し５〜１００重量部以上添加すればよ
い。

蒸発釜において、残渣物と低沸点留分を凝固点以上の温
度で混合したのち、これをライン３２から抜き出す。ラ
イン３２の保温は抜き出された混合物の凝固点以上であ
ればよいので、島田スチーム等による保温で十分である
。なお、扶き出された混合物は必要に応じ焼却装置にお
いて焼却され、あるいは燃料として使用される。

以上述べたように、本発明による無水フタル酸蒸留残渣
の処理方法は、ナフタリンまたはオルソキシレンを分子
状酸素含有ガスにより接触気相酸化して得られる粗製無
水フタル酸を精製蒸留に供して低沸点留分および無水フ
タル酸留分を分離する際に発生する蒸留残渣を、回分式
に減圧蒸留することによって該蒸留残渣中に含有されて
いる無水フタル酸を回収し、該無水フタル酸回収後の残
渣物には無水フタル酸より低沸点の留分を混合して該残
渣物を蒸留釜外へ抜出すことにより行なわれるものであ
るから、高沸点留分の分離が十分に行われると共に、無
水フタル酸の回収率を高めることができる。また該回分
式減圧蒸留における残渣物中に無水フタル酸より低沸点
の留分を混合することにより前記残渣物の凝固点が大幅
に降下するので、抜取作業が容易となり、同時に移送配
管内での閉塞問題が解決できる。このため、前記蒸留残
渣からの無水フタル酸の回収率を５０％以上にまで上昇
させることが可能となる。また、前記無水フタル酸より
低沸点の留分として、粗製無水フタル酸の精製蒸留によ
り無水フタル酸留分を分離する際に得られる低沸点留分
を使用すれば、処理費用が安価となる。

つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する
。

実施例１ ナフタリンの空気による接触気相酸化により得られた粗
製無水フタル酸を熱処理を行なったのち、第１蒸留塔に
供給した。第１蒸留塔で気化した留分を第２蒸留塔に送
り、低沸点留分を除去した。

塔底液は、第３蒸留塔に送り減圧蒸留を行なって、塔頂
より純無水フタル酸をえた。

第６蒸留塔の蒸留残液（塔底液）中には無水フタル酸８
５重量％および含窒素化合物等の不純物１５重量％を含
有しており、凝固点は１３０℃であった。この蒸留残渣
を高沸点物蒸留塔の蒸発釜に送り、減圧度５０　Ｔｏｒ
ｒ　、塔底温度２３０℃、還流比２〜３で回分蒸留する
ことにより無水フタル酸純度９９．８％を回収した。こ
の場合、無水フタル酸の回収率約５０重量％時点におけ
る残漬物（無水フタル酸濃度７０２％）の凝固点は１６
０℃と大幅に上昇し、蒸発釜からの抜出し移送配管を１
０　ｋｉ／１ｙｎ２Ｇのスチームで保温しても管内閉塞
トラブルが生じた。したがって、このままでは無水フタ
ル酸の回収率５０％以上に上昇させることは不可能であ
った。

そこで、得られた残渣物に対して第２蒸留塔から得られ
る低沸点留分（安息香酸約７０％、無水フタル酸約３０
％）を無水フタル酸回収後の残渣物に、第１表し示す割
合で混合したところ、その凝固点は第１表に示すとおり
となり、いずれの場合も釜残抜取りや移送配管内での閉
塞トラブルは全くなく、焼却炉での噴燃処理にも支障が
なかった。なお、回収無水フタル酸は第２蒸留塔へ循環
した。

第　　１　　表 １００　　　０　　１６０ ９０　　　１０　　１１７ ８０　　　２０　　１０９ ６０　　　４０　　９０ ４０　　　６０　　８８ ２０　　　８０　　　Ｂ６ 実施例２ 実施例１の方法（＝おいて蒸留残渣からの無水フタル酸
の回収率を約８０重量％としたときの残渣物（無水フタ
ル酸濃度５０％）の凝固点は１８３℃であったが、第２
表に示す割合で低沸点留分を混合したところ、その凝固
点は第２表に示すとおりとなり、低沸点留分を６０重量
部以上混合したものについては釜残抜取りや移送配管内
での閉塞トラブルは全くなく、焼却炉での噴燃処理にも
支障がなかった。

１　００　　　　　　　　　　　　　　０　　　　　　
　　　　　　１　８３９０　　　　　１０　　　　　１
７３ ８０　　　　　　　　　　　２０　　　　　　　　　　
　１　６６６０　　　　　　　　　　　４０　　　　　
　　　　　　１４８４０　　　　　　　　　　　６０　
　　　　　　　　　　　　９９２０　　　　　　　　　
　　８０　　　　　　　　　　　　　　Ｂ６実施例３ 実施例１の方法（＝おいて、蒸留残渣からの無水フタル
酸の回収率を約９０重量％としたときのｑ漬物（無水フ
タル酸３０％）の凝固点は２１６℃であったが第３表に
示す割合で低沸点留分を混合したところ、その凝固点は
第３表に示すとおりとなった。凝固点が１３０℃以下と
なるものについては釜残抜取りや移送管内での閉塞トラ
ブルは全くなかった。

第　　５　　表 １００　　　０　　２１６ ９０　　１０　　２０８ ８０　　２０　　１９５ ６０　　４０　　１７２ ４０　　６０　　１０７ ２０　　８０　　１０’０

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示すフローシートである。 ２．７．９・・・蒸留塔。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ナフタリンまたはオルソキシレンを分子状酸
   素含有ガスにより接触気相酸化して得られる粗製無水フ
   タル酸を、精製蒸留に供して低沸点留分および無水フタ
   ル酸留分を分離する際に発生する蒸留残渣を、回分式に
   減圧蒸留することによって該蒸留残渣中に含有されてい
   る無水フタル酸を回収し、該無水フタル酸回収後の残渣
   物には無水フタル酸より低沸点の留分を混合して該残渣
   物を蒸留釜外へ抜出すことを特徴とする無水フタル酸蒸
   留残渣の処理方法。
2. （２）残渣物中に混合される低沸点留分の割合は、該残
   渣物１重量部に対して０．１〜２重量部である特許請求
   の範囲第１項に記載の処理方法。
3. （３）蒸留残渣は無水フタル酸を９５〜７０重量％含有
   してなる特許請求の範囲第１項または第２項に記載の処
   理方法。
4. （４）無水フタル酸回収後の残漬物には無水フタル酸が
   １０〜６０重量％残存する特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれか一つに記載の処理方法。